數位媒材對建築設計工作室中同儕間協作與溝通的影響

在過去手繪圖面與模型的年代，建築設計工作室是一個同儕互動的場所．除了因為長時間在工作室共同作業而引發的同步互動之外，四處散佈的工作圖面與模型也成為非同步互動的資訊媒介．進入電腦繪圖年代之後，大家的圖面與模型都在電腦裡面．電腦即使開啟，其可見的圖面或模型也侷限於螢幕或者投影．設計工作室同儕之間互動的模式因為媒介的轉換而改變了．其可能的影響如下：

1. 首先，工作空間中不再隨處可見能夠傳達設計意念與訊息的圖面與模型，因此工作室中隨機引發的互動行為中，由於缺乏外在資訊媒介的引導，溝通過程中與設計議題相關的資訊交換之深度和頻率都可能降低．工作室的空間可能不再是同儕之間設計構想與資訊交換的主要場所．
2. 工作室中散佈的工具、圖面、模型、半成品與材料都是同儕活動的印記，讓每一個工作室的成員了解自己的設計與工作進度和同儕之間的關係，進而產生自覺或者非自覺的協調性行為．這種溝通方式可以類比於螞蟻在其活動空間中依據所遭遇的狀況，如覓食、敵對等，而在其行徑留下的各種化學印記，甚至結合其與同伴遭遇時的動作模式來傳達複雜的資訊．
3. 刻意安排的溝通活動（如評圖或者上課）如果是以投影畫面為主，也會產生溝通模式的移轉．投影畫面是以時間序列進行，由發訊者主導畫面的順序與時間，在空間的安排上也會透過光線的控制與座位的安排讓收訊者的注意力集中在投影的畫面．與此相對的，陳列於空間中圖面與模型則可以由收訊者者自由的選擇並決定讀取的速度．即使在有發訊者主導的情況下，收訊者也可以自由的轉移其關注點於其他圖面或模型上．
4. 數位媒材的特點之一就是同儕之間的溝通比較會有認知層次上的差異．最簡單的溝通是資料的交換，不牽涉到發訊與收訊雙方認知或意念上的流通與刺激，而純粹只是資料的傳輸．傳統的資訊媒介在複製或再利用的過程都需要受訊方的認知活動，因此不牽涉到較高層次認知活動的資料交換發生的比例較低．數位媒材的使用則可能會有設計者引用了大量的外來資料，卻對其所傳達之資訊內容僅牽涉到極低的認知層次．
5. 數位媒材的優勢之一在於建置、複製與轉換的成本極低．設計過程中從蒐集、處理到表現與儲存管理都非常方便．設計過程的成本結構的改變讓同儕之間的溝通互動可以有產生更大效益的潛力．
6. 數位媒材作為設計溝通的媒介可以跨越時空的障礙，虛擬的設計工作室可以成為更不受時空限制的同儕互動場所．

統計可能可以用來解釋為何滑動中的物品比較不會倒

最近為了瞭解為何行進中的腳踏車比較不會倒上網查資料，才發現這個問題並不是簡單可以回答的。2011年發表的論文Science Magazine, Vol. 332 no. 6027 pp. 339-342, "A bicycle can be self-stable without gyroscopic or caster effects"，還有團隊以這個題目做了深入的研究，基本上否定了大家最容易想到的角動量的因素（雖然我對其所作的實驗還是有很大的疑問）。

撇開腳踏車這種有輪子構造的物品不談，其他滑動中的物品，例如滑冰者在滑動時似乎比靜止不動時更容易保持平衡。我認為在每一種特定狀況下（冰面光滑度、冰刀、滑冰者的體重與體力等等）應該有一個最容易保持平衡的最佳速度，過快或過慢都會讓保持平衡更困難。冰刀滑動沒有任何轉動的物體，也沒有可以改變方向的前輪，因此上述論文所提出的研究並不適用。這個問題我目前認為可能可以用統計常見的現象來解釋。

照理說，任何形狀的物品，只要我們調整好其角度，讓重心與支點連線正好和地面垂直就可以保持平衡不會傾倒。不過在真實世界中隨時都會有許多擾動（氣流、地面震動、肌肉顫動等等）會讓重心偏離這條垂直線。不論這個擾動多麼微小，只要這個物品的重心在偏離垂直線時變低就會產生正回饋，而讓物品倒下。例如我們讓一個方型物品以某一個角當支點站立時就是如此。但如果我們讓這個方型物品以一整個邊當支點站立在地面上，其重心不論受到哪個方向的擾動而偏離原先的垂直線時，都必須被抬高，因而產生負回饋而讓物品回復平穩。底面較寬的物品就必須有較大的擾動才可能將它推倒。

滑冰者以尖銳的冰刀站立於冰面上，必須靠滑冰者的平衡感與重心調整才能保持不倒。在滑動時因為冰刀與冰面的接觸會產生許多擾動，並且隨著速度增加，擾動的強度也會增加，照理講應該會讓滑冰者更難保持平衡才對，這似乎與平常的觀察與直覺不一樣（是否真的如此有待實驗證明吧）。如果滑動時確實比較容易保持平衡，一個可能的解釋是滑動時在短時間內會產生大量的隨機擾動，這些沒有特定方向的隨機擾動對滑冰者所產生的影響反而會比較穩定，而比較容易控制。就像如果以丟銅板代表對滑冰者向左或向右的擾動力量，只丟兩個銅板的話全為正或反面的機率是二分之一，正反平衡的機率也是二分之一。但如果丟一千個銅板的話，正反面的數量則可以穩定的維持在接近平衡的狀態。此時對滑冰者而言，反而比較容易適當的調整重心來保持平衡。這是我的解釋，想到簡單的統計概念可以這樣用覺得很好玩，不過畢竟只是推測，是否真是這個原因還需要進一步的研究。

菁英學校培育菁英?

「把菁英集中起來到菁英學校培育，會讓他們獲致更大的學習成效。」這是迷思，也是堅持菁英教育者的謊言。

利用考試挑選出菁英，集中起來在菁英學校培育，這個論點是基於下列的假設才能成立：

1. 學科考試可以鑑別出菁英學生。
2. 把菁英集中在同一所學校培育，可以獲得更好的效果。

上述兩項假設只要有一項不成立，結果就不能成立。就以建中為例，能進入建中的學生都是經過考試認定是前百分之一的菁英，以第一項假設而言，考試是有效的鑑別方法。因此這些學生經過菁英學校三年的培育之後，基於第二項假設，理應獲得更大的學習成就。所以我們有理由預期建中的畢業生應該少有例外的，在大學學測與指考時有前百分之一的菁英表現，而且甚至應該更大幅的領先其後的百分之九十九。但事實顯然並非如此，有很多附中、成功甚至名不見經傳的高中生在大學招生考試時表現得比許多建中學生更傑出！所以到底怎麼回事？家長們把前百分之一的菁英國中生交給建中培育三年，其中卻有一部分不再是前百分之一的菁英。建中的教育是成功的嗎？我麼應該檢討的是這些建中學生經過三年高中教育後有多大百分比例不再是菁英，而不是去強調建中學生有多少比例考上菁英大學，讓社會大眾以為學生進入菁英學校真的對其學習有更大的幫助。

如果用這個角度去評價菁英學校的教學成效，結果會是負面的，也就是說像建中這樣的菁英學校其實是誤人子弟的學校，因為有很多前百分之一的菁英學生受教三年之後，反而不再是前百分一的菁英。我認為上述的推論基本上推翻了先前的第二項假設，也就是「把菁英集中在同一所學校培育，可以獲得更好的效果。」

再來談第一項假設，「學科考試可以鑑別出菁英學生」。這項假設有很多測驗理論的學者進行深入的實驗與研究。考試可以是鑑別許多能力特質的有效方法應該是無庸置疑，但真正的問題在於，到底具備哪些能力特質才是「菁英」？就讓我們接受這個第一項假設是成立的，也就是說經過入學考試篩選出來的學生確實是社會的菁英人才，那請問教育部應該怎樣讓這些菁英學校培育這些菁英？給他們更多的資源嗎？這是否意味其他非菁英學校就必須用較少的資源來培育剩下的非菁英的學生？還是說這些菁英學校可以不必分配那麼多的資源，因此國家可以投入更多來培育學習狀況較差的學生？

我關心的是「為何高中入學需要鑑別出菁英學生？」鑑別出來之後，國家打算怎麼做？目標何在？策略方法是甚麼？

不要聯考要會考－明星高中的迷思

今天報紙出現了一個說法，為了執行十二年國教，所以需要國中學生參加會考，好讓各高中還是可以根據會考成績來挑選學生。這讓我想起之前寫過的一篇文章「問題出在考試？」。

這個問題大概很複雜，每個人從各自立場會看到不同的面向，也因而有不同的價值觀。這篇文章先從明星高中談起。

教育部堅持至少要有一部份的名額保留給「特色教育」，讓高中可以用特殊的標準來挑選學生。這所謂特色包括音樂美術體育，但大概都不是爭議的重點。如何挑選「學科資優」的學生應該才是大家關心的，也就是「明星學校」。問題是到底該不該有學科資優的明星學校？這和當年九年國教實施之後，各國中出現放牛班與升學班的的作法以提高升學率一樣。只不過當年教育部出面禁止各校進行學科能力分班，而現在卻是教育部堅持要保留25%的名額讓明星學校用特殊考試挑選學生，好落實「學科能力分校」。

把學科考試表現優異的學生集中在一起教育是否就能為社會培養出「菁英」以回饋社會？這個問題有很多可能的回答方式，我目前傾向的答案是負面的，而且是極端的負面。理由如下：

這樣的教育方式會造就一種成績導向的價值觀，考試成績好就是萬般皆好，這對社會是不好的，對學生本身也是不好的。我曾在捷運車站被兩個高中生的對話「震撼」了。那是個周末放假的時間，其中一位學生指著前面一群穿某明星高中制服的高中生，以不屑的口吻說，連我們都沒有穿制服出來，他們某某高中出來玩還穿制服？對其以聯考成績區別人的等級不感覺絲毫的不自在。聯考制度造成這樣的價值觀對社會有很大負面的影響，對學生而言這不叫自信，這叫做歧視，與種族歧視和性別歧視沒甚麼不同。

一個自信的人會重視自己的價值，也會重視別人的價值。這個社會需要多元的人才，更需要具備不同才能的人彼此尊重包容，才有可能實現多元合作。以學科能力為標準建立的明星高中完全不能為社會培養出這樣的人才。政府為了炒短線提升國際體育成績在各級教育廣設的體育班，甚至體育學校產生的影響是讓體優學生和其他學生與學習領域脫離，非但對全民體育的水準提升沒有幫助，更產生許多負面影響。試問棒球號稱是國球，但會打棒球的人口佔多少？射箭可以是世界第二，但除了獎牌外射箭對這個社會有何意義？這些射箭隊的選手出社會之後如何找到發展？

把體優的學生分離出來教育產生這樣的結果，把學科優異的學生分離出來的教育呢？其負面的影響範圍更大，危害社會更鉅。把特殊才能的人才集中起來教育會提高教學效率，但不應該是全面影響其學習環境的。也就是說，其教育應該還是以混質學習群體為主，讓各年齡的孩子都能接觸到具備其他特質的孩童，也了解尊重每個人的特質，而不是建立單一的價值取向。在混質學習的基礎上，特定的時段可以提升其層級，和更大的學童一起學習。例如數學資優的高中生可以就近到大學修課，這樣他們除了學習更適合他們程度的學科知識外，所接觸到的還是多元的，而不是把數學資優的高中生集中在一起上課，把學習面向窄化了。

不只是學科資優與體育資優，包括音樂與美術也是如此。音樂資優的孩童長大後不見得都是不食人間煙火的天才，或者四處表演的專業演奏家，有可能他們會成為社會音樂的種子，小學的音樂老師，或者社區合唱團的指揮，而這樣愛好音樂的社會自然就會成為培養傑出音樂家的沃土，這樣的社會發展才真正是永續長遠的。利用音樂班與美術班把這些有天份的學童隔離，只會讓他們脫離社會，最後形成所謂的菁英文化自顧自憐，感嘆社會大眾沒有足夠的水準，接納高素質的文化活動。

學科資優的學生被視為是為國家社會掙得諾貝爾獎的人選，把這樣的小孩像帶棒球選手一樣專業化的教育來帶，是否就能如願贏得諾貝爾獎？還是反而讓一部份成為打假球的職業選手？窄化的學習環境帶來的是窄化的人格教養，最後在面對社會多元需求價值時，少不了激烈的衝突。

創造與批判，知識提升的兩股力量

摘錄一部份carl poper自傳的中文翻譯， 覺得非常清楚的給了我們一些對知識的洞見。Poper就是提出科學反證論的哲學家，我不認為他掀起五哩霧，事實上他的科學反證論替科學下了一個非常清楚的 註解，讓科學可以和宗教或者偽科學做一個明確的區分，同時導正長久以來普遍誤認為科學是基於歸納法，轉變成基於演繹法的推論系統。以下是摘錄文字：

... 因此，我不陷入分界的困境就能抛弃归纳法，而且我能够以这样的方式应用我的试错法成果：用演绎方法论来代替归纳方法论。通过对理论的演绎结果的否证和反驳 而对理论加以否证和反驳，显然是一种演绎推理（modus tollens）。这种观点意味着：科学理论，如果未被否证，将永远是假说或猜想。
因此，科学方法的全部问题就澄清了，同它一起澄清的还有科学进步的问题。进步在于向告诉我们的东西越来越多的理论——具有更丰富内容的理论移动。但一个 理论说得越多，它排斥和禁止的东西就越多，并且否证它的机会就越多。所以具有更多内容的理论能够受到更严格的检验。这种考虑导致了一种理论，在这种理论 中，科学进步成了并不在于观察的累积，而是在于推翻不那么好的理论并且用更好的理论，尤其是内容更丰富的理论代替它们。因此在理论之间存在着竞争——一种 达尔文主义的生存斗争。
当然，我们认为只不过是猜想或假说的理论不需要辩护（更不需要用并不存在的归纳法来辩护，任何人对这种归纳法都没有提供一个合理的描述）。然而，根据对相互竞争的猜想的批判讨论，我们有时候能够提出一些理由来选择其中的一个猜想。...

我認為他這段話告訴我們幾件事
一、一個不能用任何方式反證的論述並不符合成為科學假說的基本條件。被觀察到反證的論述不是定理，而那些尚未被反證的科學性論述則是猜想。

在此，我想用批判來替代「反證」這兩個字，遠不及反證那麼強烈，但希望沒有違背其原意。從這裡我引伸出來的就是說：

若 我們提出一段論述而希望其有科學知識上的價值，那麼必須讓其接受批判，我們必須讓我們的論述立於一個可以被批判的基礎，否則這個論述沒有機會成為科學的論 述。有一些論述無法接受批判，因為沒有清楚的架構與定義，如亞理式多得的「物體往下掉是因為地面是其歸宿，煙往上升，因為天空是其歸宿」。這種論述我們無 從批判反證，然而其在知識上的價值有限。而有一些論述雖然受到批判與反證，反而其價值越加顯明，如牛頓的運動定律。

時間到了，下次再談其餘的。

神話、科學理論與生活

...幻想世界在貧乏的知識中建立起來，但卻被寄以熱望... 

 Yi-Fu Tuan（段義孚）, 潘桂成譯,  Space and Place - The Perspective of Experience

神話是在資訊不足的情況下產生，但是其建構過程可能必須加入許多資訊，並且透過某種架構組織起來，否則一個貧乏的神話就無法被寄以熱望。段義孚在 Space and Place 這本書的第七章談「神話空間和地方」告訴我們神話是構成人們空間經驗的重要元素。神話並不因科學的發展而消失，因為科學開拓了人類的知識，但也發掘更多未知的疆域。人們面對這些未知的疆域時，藉由推論、類比、隱喻或者想像加入許多資訊，試圖把未知領域中不完整的知識片段組織起來成為一個較完整的架構，依附到更大的知識範疇，成為知識體系的一部份。這樣的知識建構過程如果遵循科學方法的原則，其結果往往不被稱為神話，而稱為理論。

神話是人們企圖解釋其所經歷到或者學習到的現象時所產生的理論。這些神話或者理論對人類的文化，甚至生存有重大的意義，而其是否能通過科學理論的檢測往往是無關緊要的。神話對人類的生活至少具備下列的意義：

知識的建構與傳承：知識建構是一種資訊累加、組織而後精煉的過程。沒有經過組織與精煉的鬆散資訊就比較不易被傳承，而成為文化的一部份。神話有助於將人類經驗歷程所獲得的有用但片段而不完整資訊組織起來，形成文化的傳承加以保留。

建立共同的價值體系：無論神話的內容是否能夠通過事實的驗證，都可以幫助社會建立共同的價值觀，這也是人際關係和合作的互信基礎，是維持社會穩定的要素。

面對不確定的未來：人類在奮鬥求生的過程中有許多未知的遭遇，必須在資訊不足的前提下迅速採取行動，神話可能可以幫助人們克服面對未知時的恐懼與不安，找到可以遵循的模式而採取具體的行動以克服困難。

未完，希望可以回來寫完

(2018. 12. 28)

我們大都知道住居所選之處最好是背山、面水、朝南，這是祖宗代代相傳下來的生活智慧，人們未必知其所以然但卻也都認定這就是好風水。地理風水師傅更能如數家珍的說明更多細節，他們就是知識的傳承者。其所傳承的內容和科學理論一樣，有許多生活環境相關的智慧，也有許多想像與假設。資訊傳承的內容必須被記憶、相信，才有可能被執行，也才算是成功的溝通流程 (大陸把 information 翻譯成信息，我認為非常的貼切)。知識建構的過程卻往往必須從破碎、偏頗、甚至互相矛盾的資訊開始，長時間的累積精煉後才能建構較完整的體系，而在能夠成功被建構之前，這些破碎偏頗的資訊如何被接受、記憶與相信？於是想像與假設就進來填補缺漏的空間與連接的環節，這些被建構起來的知識體系有些被稱為神話、有些就說是風水，也有些被歸類為科學理論。

永續、智慧與生活空間

有關智慧科技的豐功偉業無庸贅言，但要運用智慧帶來永續則是很弔詭的一個課題。智慧是一種會導致天譴的能力，就像希臘神話中的天神因普羅米修斯將用火的智慧教給人類而令其永世受罰，並且為懲罰人類而造出因好奇打開寶盒的潘朵拉，讓貪婪與各種邪惡充滿人間。智慧讓人類能夠從大自然獲取所欲求的資源，也讓人類與大自然之間的互動關係失去平衡，除非能找到新的平衡點，否則將導致毀滅的劫難。

人體最耗能的器官就是大腦，是演化過程中取得智慧所付出的代價之一。如果我們要讓生活空間中的各種用具、裝置、建築甚至社區與都市都佈滿智慧科技，同時又能夠和自然環境維持平衡和諧的關係，代表智慧必須涵括一種面對自身處境知所取捨的態度。科技教我們如何向大自然予取予求，而智慧終需帶領我們和大自然建立平衡永續的關係。

段義孚（Yi-Fu Tuan）是開創人文地理學術領域的大師。他覺察到傳統的地理學專注於地理空間中的物理性質，如地形、地質、水文與天氣等等，但對於地理空間中居民在主觀意識上對其生活空間的認知的研究同樣不能忽視。人文地理奠基於哲學家海德格（Martin Heidegger）所探討的定居（dwelling）概念，指出人們視之為居所的地方並不單純只是有舒適安全的物理環境與經濟資源。定居的需求源自於深層的本能與情感，是不能用溫度計或其他的計量儀器量測的。人類生活空間有某些主觀認知的特質必須被關注，否則就像服裝設計師只為追求節約布料車工與保暖進行設計，恐怕將脫離人性的需求而白費功夫，所謂的永續智慧生活空間也終將成為空泛的口號。

生活空間談的是人在自然環境中自處的方式。人類的生活空間是由內而外的許許多多層次的介面所構成的，服飾、居室、建築、社區、都市、區域乃至於支撐萬物的大地、海洋，以及大氣層，都是定義人與人、人與自然之間關係的介面。每一個介面定義了其內部與外部系統之間的循環，如果每一個層次的循環都能夠接近達成平衡和諧的狀態，人與自然環境就能建立一種永續的關係。以下從三個構面切入來談生活空間對人的意義：

人與自然環境的互動：外太空嚴酷的物理環境和人體能夠接受的生活空間有很大的區別。從環境控制的觀點來看，這個巨大的區隔必須透過許多層次的界面來維護，在安全上以及效率上才能提升到可以接受的程度。永續智慧生活空間必須探討各個生活空間的介面內外之間如何在智慧科技的輔助下達到高效率的平衡，而不單純只是取其所需，最後將所有的衝擊讓人類生活空間的最後一道防線，也就是大氣層來承受。

人與人關係的引導和維持：人類是高度社會化的動物，沒有人可以獨自生存。經由人際關係所形成的各階層組織是每個人生存的必要條件，而生活空間是維持所需人際關係的基本要件。從服飾、居室、建築、社區乃至於都市，其設計所需考量的範疇都是以滿足人際關係與社會組織秩序的考量為主。傳統人類設計對各層次生活空間的構築與維護，在建構人際關係上所耗費的成本恐怕遠高於耗費在維持物理環境舒適的條件上。永續智慧生活空間必須涵括如何使用智慧科技，以更高效率、低環境衝擊的方式塑造生活空間以維護個人、家庭與社區組織的完整與穩定性。

記憶與文化的傳承：一個舒適的五星級旅館與一個家是有區別的；一個觀光勝地和家族發源的社區、城鎮也具備不同的意義。海德格對定居概念的詮釋告訴我們生活空間中必須能夠註記自身起源的記憶與文化，必須對過去的已知有所聯繫，才能在居住空間中提供人們面對未知與未來的不安時所需的力量。這種需求源自於生物演化的歷程，深植於每個人的本能與情感之中。一個有完美的溫溼度控制與舒適的床鋪的房間如果缺乏床下箱匣深處引發童年往事回憶的布偶，就不能成為真正的居所。資訊科技可以為各個層次生活空間的設計師帶來前所未有的機會，可以用更有效率的方式，在現代化高速變動生活環境中為每個人提供記憶與文化的空間註記。